Bài 3
ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
1. Khái niệm về điều hoà hoạt động của gen:
Thế nào là điều hoà hoạt động của gen?
Là quá trình điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
Không. Ví dụ:
- Ở thú, các gen tổng hợp prôtêin sữa chỉ hoạt động ở cá thể cái, vào giai đoạn sắp sinh và nuôi con bằng sữa.
Ở E.coli các gen tổng hợp enzim chuyển hoá đường lactôzơ chỉ hoạt động khi môi trường có lactôzơ.
- Người có khoảng 25000 gen, chỉ có 1 số gen hoạt động, phần lớn gen ở trạng thái không hoạt động → tổng hợp prôtêin vào lúc thích hợp.
Có phải các gen luôn luôn hoạt động?
NST
ADN
mARN sơ khai
mARN ở trong nhân TB
NST THÁO XOẮN
PHIÊN MÃ
BIẾN ĐỔI
SAU PHIÊN MÃ
mARN trưởng thành
Polypeptit
DỊCH MÃ
Phân huỷ mARN
BIẾN ĐỔI
SAU DỊCH MÃ
PHÂN HUỶ
PROTEIN
Prôtêin hoạt động
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
1. Khái niệm về điều hoà hoạt động của gen:
2. Các cấp độ điều hoà hoạt động của gen:
- Tế bào nhân sơ: chủ yếu là cấp độ phiên mã.
- Tế bào nhân thực: có ở tất cả các cấp độ.
Tại sao điều hoà hoạt động gen ở tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực lại khác nhau?
Tế bào nhân sơ quá trình phiên mã và dịch mã diễn ra đồng thời. Tế bào nhân thực có màng nhân nên 2 quá trình xảy ra không đồng thời.
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
Thế nào là một ôpêron?
Operon là một cụm gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố thành từng cụm và có chung một cơ chế điều hoà.
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
Một ôpêron gồm có mấy vùng, vị trí và chức năng của mỗi vùng đó?
Một Ôpêron Lac gồm 3 vùng:
+Vùng khởi động.
+Vùng vận hành.
+Nhóm gen cấu trúc.
Vùng vận hành
Vùng khởi động
Z
Y
A
ADN
O
P
R
Opêron Lac gồm:

P
- Nhóm gen cấu trúc Z,Y,A: tổng hợp protein có cùng chức năng.
- Vùng vận hành (O): tương tác với chất ức chế.
- Vùng khởi động (P): vị trí để ARN polimeraza gắn vào khởi đầu phiên mã.
Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
Gen điều hoà
* Lưu ý: Gen R (Relulater): nằm ngoài thành phần của Opêron có vai trò điều hoà hoạt động của các gen Opêron.
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
+ Gen điều hoà (R) làm khuôn để sản xuất prôtêin ức chế, có khả năng liên kết với vùng vận hành để ngăn cản quá trình phiên mã.
protein ức chế
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Lac ở E.coli
Không phiên mã
Vùng vận hành (O)
(Khi môi trường không có lactôzơ)
(Khi môi trường có lactôzơ)
Prôtêin ức chế
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường không có lactôzơ
Mô tả sự điều hoà hoạt động của operon Lac khi môi trường không có lactôzơ?
Phiên mã
Giải mã
Hoạt động (Khi môi trường không có Lactôzơ)
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường không có lactôzơ
Gen điều hòa
Prôtêin ức chế
Vùng vận hành
Gắn vào
Ngăn phiên mã
Gen cấu trúc không hoạt động
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường có lactôzơ
Mô tả sự điều hoà hoạt động của operon Lac khi môi trường có lactôzơ?
Phiên mã và dịch mã
Prôtêin ức chế
Lactôzơ là chất cảm ứng
Prôtêin ức chế bị bất hoạt không gắn được vào vùng vận hành
Hoạt động (Khi môi trường có Lactôzơ)
BÀI 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường có lactôzơ
Lactôzơ
Prôtêin ức chế
Liên kết
Cấu hình không gian 3 chiều biến đổi
Vùng vận hành
Không gắn vào
ARN polimeraza
Liên kết
Vùng khởi động
Phiên mã
mARN của gen Z,Y,A
Dịch mã
Enzim phân giải đường lactôzơ
Lactôzơ bị phân giải hết
Prôtêin ức chế
Vùng vận hành
Gắn vào
Dừng phiên mã
Câu 1. Thành phần của opêrôn Lac ở E.coli gồm
A. gen điều hòa (R), nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
B. gen điều hòa (R), vùng khởi động (P), nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
C. vùng khởi động (P), vùng vận hành (O), nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
D. gen điều hòa (R), vùng vận hành, nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
CỦNG CỐ, LUYỆN TẬP
Câu 2. Trong mô hình điều hòa của Mônô và Jacôp theo Ôperôn Lac, chất cảm ứng là
A. Đường galactôzơ.
B. Đường Lactôzơ.
C. Đường Glucôzơ.
D. Prôtêin ức chế.
CỦNG CỐ, LUYỆN TẬP
TRẮC NGHIỆM
TRẮC NGHIỆM
TRẮC NGHIỆM
TRẮC NGHIỆM
2.1: Trong mô hình cấu trúc của opêron Lac, vùng vận hành là nơi :
A. prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.
B. ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.
C. mang thông tin quy định cấu trúc prôtêin ức chế.
D. chứa thông tin mã hoá các axit amin trong phân tử prôtêin cấu trúc.
2.2: Theo Jacôp và Mônô, các thành phần cấu tạo của opêron Lac gồm:
A. gen điều hoà, nhóm gen cấu trúc, vùng khởi động (P).
B. vùng vận hành (O), nhóm gen cấu trúc, vùng khởi động (P).
C. gen điều hoà, nhóm gen cấu trúc, vùng vận hành (O).
D. gen điều hoà, nhóm gen cấu trúc, vùng vận hành (O), vùng khởi động (P).
TRẮC NGHIỆM
2.3: Trong cơ chế điều hoà hoạt động của opêron Lac, sự kiện nào sau đây diễn ra cả khi môi trường có lactôzơ và khi môi trường không có lactôzơ?
A. ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động của opêron Lac và tiến hành phiên mã.
B. Một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế.
C. Gen điều hoà R tổng hợp prôtêin ức chế.
D. Các gen cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mARN tương ứng.
2.6: Điều hòa hoạt động gen là gì?
A. Là điều hòa lượng nhiễm sắc thể có trong tế bào.
B. Là điều hòa trình tự các nucleotide của gen.
C. Là điều hòa lượng sản phẩm mà gen tạo ra.
D. Là quá trình tổng hợp Operon.Lac.
TRẮC NGHIỆM
2.4: Khi nói về operon Lac ở vi khuẩn E.Coli, có bao nhiêu phát biểu sai?
I. Gen điều hòa (R) nằm trong thành phần của opêron Lac.
II. Vùng vận hành (O) là noi ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.
III. Khi môi trường không có latozơ thì gen điều hòa (R) không phiên mã.
IV. Khi gen cấu trúc A và gen cấu trúc Z đều phiên mã 12 lần thì gen cấu trúc Y cũng phiên mã 12 lần.
A. 4. B. 2. C. 3. D. 1.
TRẮC NGHIỆM
2.5: Phát biểu nào dưới đây là đúng khi nói về hoạt động của Operon.Lac?
A. Khi môi trường có đường, đường lactozo sẽ gắn với protein ức chế làm protein ức chế tăng hoạt tính.
B. Khi môi trường có đường, protien ức chế đóng vai trò là chất cảm ứng.
C. Khi môi trường không có đường, gen điều hòa (R) không phiên mã.
D. Khi môi trường không có đường, protein ức chế gắn vào vùng vận hành (O) ngăn cản quá trình phiên mã của nhóm gen cấu trúc Z, Y, A.
TRẮC NGHIỆM
2.9: Opêrôn Lac của E coli ở trạng thái hoạt động khi:
A. Môi trường xuất hiện lactôzơ B. Khi gen điều hòa (R) hoạt động.
C. Môi trường không có lactôzơ D. Môi trường thừa prôtêin ức chế.
2.10: Trong hoạt động của Opêron - Lac ở vi khuẩn E.coli, chất cảm ứng (lactôzơ) có vai trò:
A. Hoạt hóa ARN- pôlimêraza B. Ức chế gen điều hòa
C. Hoạt hóa vùng khởi động D. Vô hiệu hóa prôtêin ức chế
TRẮC NGHIỆM
2.7: Có bao nhiêu nhận định đúng khi nói về điều hòa hoạt động gen?
I. Điều hòa hoạt động gen xảy ra ở tất cả mọi loài sinh vật.
II. Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở vi khuẩn E.coli. Khi không có đường lactôzơ thì prôtêin ức chế vẫn được tổng hợp.
III. Gen điều hòa không nằm trong cấu trúc của opêron Lac.
IV. Opêron gồm các gen cấu trúc không liên quan về chức năng.
A. 3 B. 2 C. 1 D. 4
TRẮC NGHIỆM
2.8: Khi nói về opêron Lac ở vi khuẩn E.Coli, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Nếu xảy ra đột biến ở giữa gen cấu trúc A thì có thể làm cho prôtêin do gen này quy định bị bất hoạt.
II. Khi prôtêin ức chế liên kết với vùng vận hành thì các gen cấu trúc Z, Y, A không được phiên mã.
III. Nếu xảy ra đột biến ở gen điều hòa R làm cho gen này không được phiên mã thì các gen cấu trúc Z, Y, A cũng không được phiên mã.
IV. Khi môi trường không có lactôzơ thì prôtêin ức chế do gen điều hòa R quy định vẫn được tổng hợp.
A. 3. B. 4. C. 2. D. 1

TỪ ĐỂ CHỌN: không hoạt động; kết hợp; prôtêin ức chế; lipit ; phiên mã; tương tác; tổng hợp; lactôzơ; prôtêin; hoạt động; không tổng hợp.
prôtêin ức chế
tương tác
phiên mã
tổng hợp
hoạt động
lactôzơ
a. Khi môi trường không có lactôzơ
b. Khi môi trường có lactôzơ
Câu 3: Operon là
A. một đoạn trên phân tử ADN bao gồm một số gen cấu trúc và một gen vận hành chi phối.
B. cụm gồm một số gen điều hòa nằm trên phân tử ADN.
C. một đoạn gồm nhiều gen cấu trúc trên phân tử ADN.
D. cụm gen cấu trúc có chung một cơ chế điều.
Câu 4: Gen điều hòa R khi hoạt động sẽ tổng hợp nên:
Enzim phân hủy lactôzơ.
B. prôtêin ức chế.
C. lactôzơ.
D. Enzim điều khiển Operon.
Câu 5: Điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn
phiên mã.
dịch mã.
sau dịch mã.
sau phiên mã.
HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ
- Học bài cũ và trả lời các câu hỏi trong SGK.
- Đọc trước bài mới “Đột biến gen” và sưu tầm các hình ảnh về đột biến gen.
Chào các em!
Chúc các em học tốt!